過(guò)熱一直是產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行的大敵,熱管理研發(fā)人員做產(chǎn)品論證和設(shè)計(jì)時(shí),需要統(tǒng)籌照顧不同市場(chǎng)主體的需求,在性能指標(biāo)和綜合成本之間達(dá)到最佳平衡。
靈活使用紅外熱像儀,研發(fā)人員可大幅提高散熱設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的工作效率。
快速評(píng)估熱負(fù)載
紅外熱像儀可對(duì)產(chǎn)品溫度分布直觀成像,幫助研發(fā)人員精準(zhǔn)評(píng)估熱分布,定位熱負(fù)荷過(guò)大區(qū)域,讓后續(xù)的散熱設(shè)計(jì)更有針對(duì)性。
▲PCB電路板
散熱方案評(píng)估驗(yàn)證
設(shè)計(jì)階段會(huì)有多種散熱方案,F(xiàn)OTRIC紅外熱像儀可幫助研發(fā)人員快速、直觀的評(píng)估不同散熱方案,確定技術(shù)路線。
舉個(gè)例子,將一個(gè)離散的熱源放置在一個(gè)大的金屬散熱器上,會(huì)產(chǎn)生較大的熱梯度,因?yàn)闊崃烤徛赝ㄟ^(guò)鋁傳導(dǎo)到翅片。
研發(fā)人員計(jì)劃在散熱器內(nèi)植入熱管,達(dá)到既減少散熱器板厚度和散熱片面積,降低對(duì)強(qiáng)制對(duì)流的依賴從而實(shí)現(xiàn)噪音降低,又保證產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的目的,紅外熱像儀可以很好的幫助工程師們?cè)u(píng)估該方案效能。
上圖解說(shuō):
?熱源功率150W;
?左圖:傳統(tǒng)鋁散熱片,長(zhǎng)度30.5cm,基底厚度1.5cm,重4.4kg,可以發(fā)現(xiàn)熱量以熱源為中心梯度擴(kuò)散;
?右圖:植入5根熱管后的散熱片,長(zhǎng)度25.4cm,基底厚度0.7cm,重2.9kg,較傳統(tǒng)散熱片減材34%,可以發(fā)現(xiàn)熱管可以等溫的將熱量帶走,散熱器溫度分布均勻,同時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)熱只需3根熱管,有進(jìn)一步降低成本的可能。
更進(jìn)一步,研發(fā)人員需設(shè)計(jì)熱源和熱管散熱器的布設(shè)和接觸。借助紅外熱像儀,研發(fā)人員發(fā)現(xiàn)熱源和散熱器可借助熱管,實(shí)現(xiàn)熱量的隔離傳輸,這讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)可更加靈活。
上圖解說(shuō):
?熱源功率30W;
?左圖:熱源和傳統(tǒng)散熱片直接接觸,散熱片溫度呈現(xiàn)明顯的熱梯度分布;
?右圖:熱源通過(guò)熱管將熱量隔離傳到給散熱片,可以發(fā)現(xiàn)熱管等溫傳輸熱量,散熱片溫度分布均勻;散熱片遠(yuǎn)端溫度較近端高0.5℃,是因?yàn)樯崞訜嶂車諝?,熱空氣上升聚集加熱散熱器遠(yuǎn)端所致;
?研發(fā)人員可進(jìn)一步優(yōu)化熱管數(shù)量、大小、位置、分布等設(shè)計(jì)。
散熱材料比選
確定散熱方案后,研發(fā)人員需對(duì)供應(yīng)商提供的不同規(guī)格的散熱材料進(jìn)行測(cè)試篩選,達(dá)到散熱指標(biāo)和成本的均衡。
比如在手機(jī)、導(dǎo)航、智能硬件等電子產(chǎn)品中,會(huì)使用鋁箔貼片、石墨散熱薄膜等柔性導(dǎo)熱材料用于散熱,這些材料有不同品牌、工藝和規(guī)格,借助紅外熱像儀,研發(fā)人員可快速評(píng)估他們的散熱效果,綜合考慮性能指標(biāo)和成本確定合適的材料。
下圖為不同規(guī)格的散熱薄膜材料的篩選對(duì)比,其中a為對(duì)照組,熱源不做任何散熱措施,b~d熱像圖所用散熱材料從上到下的微觀分層為:
各樣品的最高溫如下:
▲說(shuō)明:熱源1.3W,25×25mm,導(dǎo)熱片50×50mm
再比如鋁合金散熱器通常導(dǎo)熱性高,但熱輻射效率差,可通過(guò)超聲機(jī)械涂層和鎧裝等技術(shù)提高熱輻射性能,從而在不提高體積的前提下提高總體散熱效能。
▲說(shuō)明:右側(cè)鍍層材料為Al2O3+SiO2
整機(jī)驗(yàn)證測(cè)試
投放市場(chǎng)前,產(chǎn)品還需做整機(jī)測(cè)試,以驗(yàn)證散熱設(shè)計(jì)達(dá)到法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求,并能保證產(chǎn)品穩(wěn)定可靠運(yùn)行。驗(yàn)證測(cè)試需要模擬不同工況,持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。紅外熱像儀可輔助工程師完成產(chǎn)品驗(yàn)證階段的測(cè)試。
▲手機(jī)整機(jī)測(cè)試
▲筆記本整機(jī)測(cè)試
▲LED照明整機(jī)測(cè)試
FOTRIC作為熱像儀、云熱像、熱像系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家,為研發(fā)人員提供創(chuàng)新的研發(fā)熱像產(chǎn)品,提高散熱設(shè)計(jì)工作效率,助力企業(yè)開發(fā)有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。FOTRIC科研系列熱像儀已被北京大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、電子科技大學(xué)等全國(guó)二百多所高校使用,獲得老師和科研人員普遍贊譽(yù),值得信賴。
?既可便攜使用,也可通過(guò)全輻射視頻掌握熱擴(kuò)散路徑和溫升曲線;
?旁路電源設(shè)計(jì),支持1TB單個(gè)視頻文件深度存儲(chǔ),外接電源后可超長(zhǎng)時(shí)間不間斷進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;
?支持20μm分辨能力,可檢查細(xì)小對(duì)象的溫度
?支持分區(qū)域發(fā)射率設(shè)定,為同一畫面中的不同被測(cè)材料設(shè)置不同發(fā)射率,測(cè)溫更精準(zhǔn);
?支持溫度閾值、時(shí)間、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)等觸發(fā),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)數(shù)據(jù)采集,提升工作效率;
?功能強(qiáng)大的專業(yè)分析軟件,實(shí)現(xiàn)二維、三維、時(shí)域、溫差等全方位分析。
-
電路板
+關(guān)注
關(guān)注
140文章
5136瀏覽量
102664 -
熱管理
+關(guān)注
關(guān)注
11文章
482瀏覽量
22469 -
紅外熱像儀
+關(guān)注
關(guān)注
12文章
600瀏覽量
33893
原文標(biāo)題:電子工程師必閱--如何從0到1提升散熱設(shè)計(jì)效率?
文章出處:【微信號(hào):elecfans,微信公眾號(hào):電子發(fā)燒友網(wǎng)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先 登錄
Cadence本地庫(kù)搭建從0到1的過(guò)程

電腦的散熱設(shè)計(jì)
創(chuàng)新封裝將功率MOSFET散熱效率提升80%

量子點(diǎn)與Micro LED結(jié)合提升發(fā)光效率與散熱效果

從0到1學(xué)習(xí)FreeRTOS:FreeRTOS 內(nèi)核應(yīng)用開發(fā):(一)移植FreeRTOS到STM32第一部分

筆記:四旋翼無(wú)人機(jī)從0到1的實(shí)現(xiàn),目錄鏈接

從STM32到基于Arm的MSPM0的遷移指南

氮化硼散熱膜替代石墨膜提升無(wú)線充電效率分析

評(píng)論